Vývoj diodově buzených tenkodiskových laserů s vysokým středním výkonem motivuje ke zvyšování účinnosti laserového řetězce a minimalizaci ztrát. Tepelné ztráty laseru vznikají z rozdílu mezi energií fotonu budicího a emitovaného, vlivem nezářivých přechodů a nelineárních jevů. Teplo snižuje optickou účinnost systému, způsobuje degradaci profilu laserového svazku a limituje maximální výkon a stabilitu laseru. Zabývali jsme se Yb:YAG monokrystaly, které se hodí pro zesilování infračervených laserových pulsů na vysoké výkony. V Yb:YAG tenkodiskových laserech buzených na vlnové délce 940 nm dochází vlivem nelineární relaxace fononů k nelineárnímu růstu teploty. To způsobuje vysokou provozní teplotu aktivního prostředí (> 100 °C) a zpravidla i asférickou deformaci vlastního tenkého disku s tloušťkou asi 200 μm. Výkonově závislou asférickou deformaci disku sloužícího i jako zrcadlo laserového rezonátoru nelze kompenzovat sférickými zrcadly a laser se stává nestabilním. Tento problém jsme vyřešili použitím buzení přímo na horní laserovou hladinu na vlnové délce 969 nm. To zcela potlačilo pozorovanou nelineární relaxaci fononů. Výrazně klesla i pracovní teplota a deformace tenkého disku. Tento vůbec poprvé experimentálně pozorovaný jev nyní umožní stavět výkonnější a účinnější lasery.
Nelineární růst povrchové teploty tenkého laserového disku buzeného na vlnové délce 940 nm vlivem nelineární relaxace fononů (CBL) a její potlačení při použití inovativního buzení přímo na horní laserovou hladinu (ZPL). Efekt byl ověřen jak v režimu fluorescence (FL), tak i laserové akce (LA).
1HiLASE Centre, Institute of Physics ASCR, v.v.i., Za radnicí 828, 25241 Dolní Břežany, Czech Republic
2Czech Technical University in Prague, Faculty of Nuclear Sciences and Physical Engineering, Trojanova 2, 10200 Prague 2, Czech Republic
Copyright © 2008-2014, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
